基于复小波包分形理论的爬壁机器人故障检测

通过研究爬壁式机器人的控制和运动特征，提出一种基于复小波包分形理论的故障检测方法．利用复小波包的平移不变性，将爬壁式机器人传感器输出信号分解成独立的频谱，并进行阀值处理和重构，从而有效去除高频噪音并提取故障的特征频率；依据信号分形维数的多尺度不变性，在嵌入维数空间，采用维数最大距离法，确定复小波包域故障信号的关联雏数．仿真实验表明，爬壁式机器人在各种异常工作模式下的故障信号关联维数能比较真实地反映其故障状态空间，同时也验证了故障信号的关联维数低于正常信号的关联维数作为故障发生与否的定量判据的正确性．     

五轴框架式机器人激光加工系统轨迹算法研究

在集成化智能激光加工系统工作原理的基础上提出了五轴机器人的激光加工轨迹算法。将三维离散数据点集拟合为空间参数曲面 ,在此参数曲面上规划五轴激光加工的等距轨迹。给出了冲压模具激光强化加工实例 ,取得了理想的加工效果。     

一种基于激光测距的机器人地图创建方法

针对未知环境中机器人局部地图的构建问题,提出一种激光测距的离散数据自适应曲率估计算法。采用该算法对预处理后的激光扫描数据进行环境特征分割,然后提取并描述环境特征,最后根据特征元素集构建局部地图。仿真和实验结果表明,该方法能准确地描述结构化室内环境,有效地描述和表征了实验环境。     

纵向打滑状态下的轮式移动机器人编队控制

针对轮式移动机器人车轮纵向打滑时的编队控制问题,提出一种基于滑移率补偿和模糊逻辑的多机器人编队控制器设计方法.首先,利用速度传感器获取机器人的实际速度信息,并进行滤波减少传感器噪声.结合速度输入指令信号得到滑移率估计值,用以描述机器人纵向打滑的程度.然后根据领航跟随法,设计补偿纵向打滑的编队控制策略,并采用模糊逻辑设计控制器参数.最后在Microsoft Robotics Developer Studio 4（MRDS4）中搭建3D物理仿真平台,进行编队控制仿真,验证了领航、跟随机器人发生打滑的情况下所提方法的有效性.     

串联机械臂及视觉控制探究

本文从串联机器人和视觉技术的应用方面,对机器人如何通过视觉完成复杂的包装工作进行探究.     

机器人的超声电机驱动及其控制研究

研究了超声电机在机器人中应用的可行性，探讨了行波超声电机（USM）的调速机理和调相伺服特性；引入了调相驱动的实现方法。针对超声电机驱动特点，在机器人动力学分析基础上，研究了动力学模型的线性化和解耦问题，提出了PD控制与前馈补偿相结合的机器人位置的控制方法。     

基于虚拟现实的Internet机器人网络控制研究

采用OpenGL建立了机器人可视化仿真模型以及Internet机器人网络控制的可视化仿真平台。针对需要交换多种类型信息的要求,设计了传输协议,实现在通讯信道中的多种信息分时复用传输。采用Visual C 6.0的WinSock网络编程接口实现网络通讯功能。为了使用户获得良好的交互界面,设计了基于虚拟现实的交互方法,双向通讯结构可以降低传输滞后对系统实时性的影响。     

多传感器融合机器人室内定位系统设计与实现

目前,室内机器人的应用越来越广,位置信息作为机器人自主技术的基本信息,亟需完善的室内定位系统解决方案.对基于多传感器融合的室内机器人定位系统进行设计与实现,以航位推算为基础方法,加之超声、激光测距信息以及地图信息,通过粒子滤波进行融合,从而得到更精确的定位信息.通过具体的实验测试和结果分析,文中设计的室内机器人定位系统具有很好的定位效果,可在航位推算的基础上,将定位误差降低到原误差的十分之一.     

实时语音识别系统在家庭监护机器人的实现

文中阐述的是家庭监护机器人项目中语音识别系统设计的部分,通过DSP、DMA和ARM Cortex-A8的并行处理,利用双缓冲的方法,在嵌入式Linux上实现了基于ATK的实时语音识别系统。文中对该系统的软硬件进行了设计。在硬件方面,给出语音识别系统的硬件组成原理,并提供了关键部分原理图;在软件方面,提出实时语音识别的方法,给出应用程序实现流程。最后通过真人说话来进行语音识别实验,实时语音识别率达到了94.67%以上,实验验证了系统的软件硬件设计的正确性。     

Moisture Sensitive Smart Yarns and Textiles from Self‐Balanced Silk Fiber Muscles

Smart textiles that sense, interact, and adapt to environmental stimuli have provided exciting new opportunities for a variety of applications. However, current advances have largely remained at the research stage due to the high cost, complexity of manufacturing, and uncomfortableness of environment‐sensitive materials. In contrast, natural textile materials are more attractive for smart textiles due to their merits in terms of low cost and comfortability. Here, water fog and humidity‐driven torsional and tensile actuation of thermally set twisted, coiled, plied silk fibers, and weave textiles from these silk fibers are reported. When exposed to water fog, the torsional silk fiber provides a fully reversible torsional stroke of 547° mm^?1. Coiled‐and‐thermoset silk yarns provide a 70% contraction when the relative humidity is changed from 20% to 80%. Such an excellent actuation behavior originates from water absorption‐induced loss of hydrogen bonds within the silk proteins and the associated structural transformation, which are corroborated by atomistic and macroscopic characterization of silk and molecular dynamics simulations. With its large abundance, cost‐effectiveness, and comfortability for wearing, the silk muscles will open up additional possibilities in industrial applications, such as smart textiles and soft robotics.